作者单位
摘要
1 中国人民解放军 63893部队,河南 洛阳 471003
2 中国人民解放军 63896部队,河南 洛阳 471003
针对低信噪比条件下,现有的雷达辐射源信号识别方法存在识别正确率低、时效性差的问题,提出了一种基于压缩残差网络的雷达辐射源信号识别方法。首先,利用Choi-Williams分布的时频分析方法将时域信号转换为二维时频图像;然后,根据应用场景特点,选择卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)“压缩”范围;最后,构建压缩残差网络来自动提取图像特征并完成分类。仿真实验结果表明,在同等体量的设计下,与当前较为常用的标准CNN以及ResNet模型相比,所提模型能够降低信号识别运行时间约88%,在信噪比为−14 dB条件下对14种雷达辐射源信号的平均识别率高约5%。提供了一种高效的雷达辐射源信号智能识别方法,具有潜在的工程应用前景。
压缩残差网络 时频分析 雷达辐射源识别 深度学习 扩张卷积 compressed residual network time-frequency analysis radar radiation source recognition deep learning dilateded convolution 
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043016
作者单位
摘要
江西理工大学 信息工程学院,江西赣州341000
针对当前基于深度学习的遥感图像超分辨率重建模型部署时对硬件要求较高,本文设计了一种轻量级基于重参数化的残差特征遥感图像超分辨率重建网络。首先,采用重参数化方法设计了一种残差局部特征模块,以有效地提取图像局部特征;同时考虑到图像内部出现的相似特征,设计了一个轻量级的全局上下文模块对图像的相似特征进行关联以提升网络的特征表达能力,并通过调整该模块的通道压缩倍数来减少模型的参数量和改善模型的性能;最后,在上采样模块前使用多层特征融合模块聚合所有的深度特征,以产生更全面的特征表示。在UC Merced遥感数据集上进行测试,该算法在遥感图像3倍超分辨率下的参数量为539 K,峰值信噪比为30.01 dB,结构相似性为0.844 9,模型的推理时间为0.010 s;而HSENet算法的参数量为5 470 K,峰值信噪比为30.00 dB,结构相似性为0.842 0,模型的推理时间为0.059 s。实验结果表明,该算法相比HSENet算法,参数量更少,运行速度较快,且峰值信噪比与结构相似性也有一定的提高。在DIV2K自然图像数据集上进行测试,该算法的峰值信噪比和结构相似性相比其他算法也有一定的优势,表明该算法的泛化能力较强。
超分辨率 遥感图像 全局上下文 重参数化 残差网络 super resolution remote sensing images global context re-parameterization residual network 
光学 精密工程
2024, 32(2): 268
作者单位
摘要
武汉第二船舶设计研究所, 湖北 武汉 430000
在复杂海域场景下如何综合利用舰船监测的多模态数据进行高效特征提取和特征融合, 以此来综合提升舰船识别精度仍存在巨大挑战。针对海域环境中舰船单一数据源识别准确率问题, 提出一种有效的多模态数据特征提取和特征融合的舰船识别算法, 然后基于深度残差网络模型进行特征融合以提升舰船识别准确率。通过实验结果对比, 相比于其他算法基于多模态数据的舰船识别算法平均准确率提升约18%, 有效地提升了舰船识别准确率, 对相关船舶领域的研发工作具有借鉴意义。
舰船识别 舰船轨迹 合成孔径雷达图像 多模态特征 深度残差网络 ship identification ship trajectory SAR image multi-modal features deep residual network 
光学与光电技术
2023, 21(6): 0022
汪菲菲 1,3赵慧洁 1,2,3李娜 1,2,3,*李思远 4蔡昱 5
作者单位
摘要
1 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院 精密光机电一体化技术教育部重点实验室,北京 100191
2 北京航空航天大学 人工智能研究院,北京 100191
3 北京航空航天大学 “空天光学-微波一体化精准智能感知”工信部重点实验室,北京 100191
4 中国科学院西安光学精密机械研究所 光谱成像技术重点实验室,西安 710119
5 中国运载火箭技术研究院,北京 100076
在高光谱图像分类任务中,引入注意力改变提取到的光谱和空间特征权重,有效突出重要特征,提高分类准确率。将注意力机制、残差网络和特征提取模块集成到分类框架中,引入中心区域光谱注意力机制,在避免干扰像素对波段权重影响的同时,利用周围像素增强中心像素波段,增强光谱特征的鲁棒性进而提取有效的光谱特征。并在此基础上提出了光谱-空间注意力残差网络,该网络可以从高光谱图像中连续提取到丰富的光谱特征和空间特征,并通过残差网络连接特征提取模块,缓解了精度下降问题,保证网络良好的分类性能。在4个公开数据集上,所提出的分类算法和其他算法相比,各项指标均达到最优。
光谱-空间特征 残差网络 高光谱分类 光谱注意力机制 空间注意力机制 Spectral-spatial feature Residual network Hyperspectral image classification Spectral attention mechanism Spatial attention mechanism 
光子学报
2023, 52(12): 1210002
作者单位
摘要
山东师范大学物理与电子科学学院山东省光场调控工程技术研究中心,山东 济南 250358
利用分数涡旋光束进行信息传输,可以大大提高通信系统的容量。但在接收端准确测定分数涡旋光束的模态,尤其在信道中存在湍流的情况下,存在一定的困难。本文提出了改进的残差网络(I-ResNet)以提高模态检测的正确率。实验结果表明,本文构建的网络能够准确地识别光束模态,且具有较好的泛化性。在传输距离为1500 m、弱湍流(Cn2=10-16m-2/3)、模态分辨率Δl0.05时,准确率可以达到100%;强湍流(Cn2=10-14m-2/3)、Δl=0.15时,准确率可以达到96.5%。随着湍流强度或传输距离的增加,正确识别率下降。这些结果对自由空间光通信系统设计具有一定的指导意义。
分数阶涡旋光束 模态分辨率 改进的残差网络 大气湍流 
光学学报
2023, 43(23): 2326001
张然 1,2刘悦 1,2潘成胜 2
作者单位
摘要
1 信息工程学院
2 通信与网络重点实验室,辽宁 大连 116000
针对复杂电磁环境下干扰信号样本量少而难以识别的问题, 提出基于元学习的干扰识别方法。首先计算干扰信号频率响应的Holder系数;然后将干扰信号的时频图经残差网络输出的特征向量与上述Holder系数进行多模态融合组合成新的多维特征向量;最后利用元学习将输出的多维特征向量拆分为编码向量和干扰信号时频图相关的协方差矩阵, 计算干扰信号的预测值, 通过计算实际值与预测值之间的最短欧氏距离进行干扰信号的识别分类。仿真结果表明, 该干扰识别方法能够有效提高在小样本数据集1-shot和5-shot上的识别率。
干扰识别 小样本信号 Holder系数 残差网络 元学习 jamming recognition small-sample-size signal Holder coefficient residual network meta-learning 
电光与控制
2023, 30(10): 64
温剑 1邵剑飞 1,*刘杰 2邵建龙 1[ ... ]叶榕 1
作者单位
摘要
1 昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南昆明650500
2 云南警官学院 云南警用无人系统创新研究院, 云南昆明6503
针对图像超分辨率重建过程中提取低分辨率特征效果较差,大量高频信息丢失导致的边缘模糊和伪影问题,提出了融合多维注意力机制与选择性特征融合作为图像特征提取模块的图像超分辨率重建方法。网络由若干个基本块和残差操作构建模型的特征提取结构,其核心是一种提取图像特征的异构组卷积块,该模块的对称组卷积块以并行的方式进行卷积提取不同通道间的内部信息特征并进行选择性特征融合,互补卷积块通过全维度动态卷积从空域、输入输出维度和核维度捕捉遗漏的上下文信息,对称组卷积块和互补卷积块连接后的特征采用特征增强残差块去除冗余造成干扰的无用信息。模型通过5种消融实验证明其设计的合理性,在Set5,Set14,BSDS100和Urban100测试集上与其他主流的超分辨率重建方法进行对比,峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)定量数据均有提升,尤其在放大因子为3的Set5数据集上比次优算法CARN-M均提升0.06 dB,结果表明提出模型具有更优的性能指标和更好的视觉效果。
超分辨率重建 多维注意力机制 特征融合 残差网络 super-resolution reconstruction multidimensional attention mechanism feature fusion residual network 
光学 精密工程
2023, 31(17): 2584
作者单位
摘要
1 中国矿业大学 计算机科学与技术学院,江苏徐州226
2 中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏徐州1116
针对全局和局部高低频空间信息利用不足而导致重建图像纹理细节模糊的问题,提出一种基于注意力和宽激活密集残差网络的图像超分辨率重建模型。首先,四个不同尺度且平行的卷积核被用来充分提取图像低频特征作为空间特征转换的先验信息。在深层特征映射模块中构建融合注意力的宽激活残差块,并利用低频先验信息来引导高频特征的提取。该宽激活残差块通过扩大激活函数前的特征通道数来提取更深层次的特征图,且所构造的全局和局部残差连接在加强残差块和网络特征前向传播的同时,在不增加参数情况下使得所提取特征的多样性更加丰富。最后,对得到的特征图进行上采样和重建以得到清晰的高分辨率图像。实验表明,所提算法在BSD100数据集上4倍超分辨率时,相比LatticeNet模型的PSNR指标提升了0.14 dB,SSIM提升了0.001,在主观视觉方面,重建出的图像局部纹理细节也更加清晰。
残差网络 超分辨率 宽激活 注意力机制 密集连接 residual network super-resolution wide activation attention mechanism dense connectivity 
光学 精密工程
2023, 31(15): 2273
作者单位
摘要
西安工业大学兵器科学与技术学院,陕西 西安 710021
针对热红外图像中目标缺少细节信息而导致跟踪精度不高的问题,提出一种基于位置感知的目标跟踪方法。首先使用深度空洞残差网络(D-ResNet)提取语义特征,鲁棒表征热红外目标;然后设计位置感知模块,有效感知目标在特征图上的空间位置,提高算法的定位精度;并引入通道注意力模块,在通道域上筛选特征图信息,抑制干扰信息;接着引入区域提取网络,完成目标分类和边框回归;最后使用RGBT234热红外序列对网络进行微调,确保网络能有效学习热红外目标信息。所提方法在VOT-TIR2019、GTOT数据集上分别获得75.3%和91.4%的准确率,速度为30 frame/s。实验结果表明:所提方法在热红外场景下能获得较高的跟踪精度,并能有效应对遮挡、相似物干扰、尺度变化等目标跟踪过程中的常见挑战。
热红外目标跟踪 位置感知 通道注意力 深度空洞残差网络 
激光与光电子学进展
2023, 60(12): 1210007
作者单位
摘要
辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁 葫芦岛 125105
针对现有生成式对抗网络对单图像进行超分辨率重建时存在特征信息挖掘不足、算法复杂度高及训练不稳定的问题,提出一种聚合残差注意力网络的单图像超分辨率重建方法。首先,以聚合残差模块作为基本残差块构造生成器,降低计算复杂度,在每个残差块中引入具有三维权重的注意力模块作为网络主通道,在不引入其他参数情况下捕获更多的高频信息。其次,在鉴别器中采用谱归一化处理,对鉴别器网络参数进行限制,从而稳定训练过程。最后,采用拟合性更好的Swish激活函数,提高网络的特征提取能力。将鲁棒性更好的Charbonnier损失函数作为像素损失,同时加入正则化损失抑制图像噪点,提升图像的空间平滑性。实验结果表明,所提方法得到的四倍放大的超分辨率重建图像在Set5、Set14、BSD100三个公开数据集上的峰值信噪比平均值提高了1.54 dB,结构相似性平均值提高了0.0457,重建图像拥有更好的清晰度和更为丰富的高频细节。
超分辨率 生成对抗网络 残差网络 注意力机制 谱归一化 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010017

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